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土工格栅在沥青混凝土路面中的应用研究
2019年01月11日    阅读量:2918    新闻来源: 沥青路面  |  投稿

沥青混凝土路面在我国公路建设中应用广泛,但是载荷应力的作用会对沥青混凝土路面造成严重的损坏,进而缩短公路的使用寿命。因此,为了改善沥青混凝土路面的质量,需采取措施提高其稳定性,比如通过加大土工格栅的应用,就可以有效地改善沥青混凝土路面的质量。

 

土工格栅概述

 

土工格栅,主要是将聚合物材料通过拉伸,形成开孔网络,然后变成具有高强度的平面网状材料中国沥青网sinoasphalt.com。土工格栅的原料是高密度、高分子聚合物等,并加人抗紫外线助剂,通过挤出拉伸、热熔等工艺的作用,形成土工格栅。在土工格栅制造过程中,需要通过定向拉伸,使聚合物的分子向拉伸方向排列,提升聚合物分子间的联结力。土工格栅具有变形小、质量轻、抗拉性强等特点,并兼具抗老化、耐腐蚀等性能。因此,土工格栅能够作为加筋材料,被广泛应用于工程建设领域,尤其是应用在沥青混凝土路面的建设中。

 

从制造方法角度来看,土工格栅主要分为两大类:一是经编格栅。经编格栅出现的时间较短,其原料强度较高。通过经纬双轴编制而成的双轴向经编网络,然后用PVC浸渍土层对其进行处理。经编格栅具有抗撕拉性强、强度高等特点,因而有一定的制造难度。二是定向拉伸土工格栅。定向格栅分为单向拉伸和双向拉伸两种。单向拉伸土工格栅是在聚合物板材上进行冲孔,并沿着板材长度方向进行拉伸而形成的;双向拉伸格栅则是在单向拉伸格栅与其长度垂直的方向进行拉伸形成的。

 

土工格栅的作用

 

土工格栅有如下几个作用:

 

第一,提升沥青混凝土路面的高温抗车辙能力。在诸多因素的影响下,容易造成沥青混合料的高温稳定性降低,从而出现车辙—这将影响行车的舒适性,严重时甚至存在交通安全隐患。土工格栅在沥青混凝土路面中的应用,能够提升沥青混凝土路面的支撑能力,从而为交通安全增加一层保障。此外,在沥青混合料中加人土工格栅,可以加强沥青混凝土路面的承载能力,而且土工格栅作为独立的锚固点,对集料的位移加以限制,使得沥青混合料与格栅相互作用,对提升矿料骨架的稳定性具有重要意义。

 

第二,延缓沥青混凝土路面出现裂缝。土工格栅中的塑料和网i的抗拉强度较大,将这些混合料加人沥青混凝土结构层中,能够改善路面材料强度,并提升其的性能。当铺设土工格栅后,能够增大裂缝的扩展角,起到延迟裂缝出现的作用。

 

第三,降低沥青层的厚度。当沥青混凝土路面铺设土工格栅后,改变了路面结构的应力分布,能够在土工格栅的影响下,降低沥青混凝土混合料的拉应力,从而加强了沥青路面的抗疲劳性能,并延缓沥青混凝土路面的裂缝情况出现。在沥青混凝土路面施工中采用土工格栅,能够降低沥青厚度可达5cm至10cm,对减少沥青混合料的用量具有重要作用。

 

沥青混凝土路面破坏的类型

 

目前,我国有2}3以上的公路建设采用沥青混凝土路面。公路使用年限有一定的限制,对沥青混凝土路面而言,高速公路和一级公路沥青混凝土路面的使用年限一般为巧年,二级公

路沥青混凝土路面的使用年限一般为12年。随着我国经济的不断增长,交通量和超限超载也日益增加,给沥青路面带来了越来越大的压力。加之一些沥青混凝土路面设计和施工存在不合理之处,导致沥青混凝土路面更易受到损坏。

 

当前,沥青混凝土路面破坏的类型主要如下:一是裂缝。裂缝是沥青混凝土路面遭受损坏的一种常见现象,主要包含表面裂缝、沉降裂缝、车辙裂缝等,路面产生裂缝后,其维修难度较大。二是永久性变形。沥青混凝土路面结构层多出现永久性变形的情况,通常表现为沥青混凝土路面结构层的厚度逐渐减少。永久变形的表现为有波浪、车辙和推移等现象的产生。三是松散。主要有松散和坑槽等情况,并伴有溜滑、泛油等状况。

 

土工格栅的应用

 

设计沥青罩面

 

施工企业在某项目的沥青混凝土路面项目施工中,为了提高道路施工质量,提升沥青混凝土路面承载能力,加大了土工格栅的应用力度,并取得了显著的成效。

 

为了确保土工格栅在沥青混凝土路面建设中有更好的应用,必须对罩面进行合理的设计。由于土工格栅的罩面层具有防治反射裂缝的作用,所以,为了确保沥青混凝土路面结构和路基的强度都有所提升,需要结合沥青混凝土路面施工现场设计罩面,并严格控制土工格栅罩面的厚度。在设计过程中,应该按照相关公路及设计施工标准所规定的设计方法进行,即罩面的厚度与未铺土工格栅相同,同时,如果使用了土工格栅,需要降低沥青罩面的厚度。

 

选取合适的土工格栅

 

为了提高沥青混凝土路面的强度,降低裂缝、车辙等病害出现,必须采取合适的土工格栅。土工格栅可以分为不同的类型,所以道路施工企业一定要结合施工具体情况,选择最佳的土工格栅。

 

沥青混凝土路面基层经常会出现裂缝现象。当路面存在裂缝时,沥青层表面会有偏载荷,在路面裂缝的上部将会产生比较大的剪应力。为了消除这种应力集中的现象,需要在沥青混凝土路面中加人定向拉伸土工格栅,从而消除部分沥青混凝土路面的应力集中现象。同时,还可促进粘结层的构成应力吸收膜,路面结构层间的形成缓冲层,进而避免出现应力集中的状况出现,并提升沥青混凝土路面整体的刚度,提高路面路用性能,延长路面的使用寿命。

 

同时,对于土工格栅也有严格要求。该项目所采用的土工格栅的生产材料是聚乙烯,拉伸强度高于100kN/m,并保证延伸率小于10%。对于所采用的双向土工格栅,要保证拉伸强度小于20 KN/m至40kN/m,而且模量的变化要与拉伸强度保持一致。对于存在的位移现象,需要在沥青混凝土路面中加人经编格栅。由于土工格栅具有加筋的作用,所以将土工格栅加入在沥青混凝土路面中,土工格栅能够将网孔内的混合料整合在一起,通过桥联作用,可以将降低沥青混凝土路面位移情况。因此,在沥青混凝土路面施工过程中,选择合适的土工格栅,对改善路面整体质量具有重要作用。

 

结语

 

总之,通过土工格栅的使用,可以延缓沥青混凝土路面出现裂缝,在一定程度上,弥补了沥青混凝土路面的不足,值得推广使用。


标签:技术中心沥青混凝土
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